Giáo án Vật lý 11 NC - Bài 6 - Vật dẫn và điện môi trong điện trường

BÀI 6: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. Mục tiêu: Đối với vật dẫn cân bằng điện, trình bày được các nội dung sau: điện trường bên trong vật, cường độ đieejn trường trên mặt ngoài vật; sự phân bố điện tích ở vật. Trình bày được hiện tượng phân cực trong điện môi khi điện môi được đặt trong điện trường ngoài Chuẩn bị: Giáo viên: Máy phát điện Whintshurt, tĩnh điện kế, điện nghiệm, quả cầu thử, một số vật dẫn có dạng khác nhau Viết lên bảng nhỏ hoặc giấy khổ lớn các câu hỏi trong hoạt dộng 2và các hình 6.1, 6.2, 6.3 , 6.4 , 6.5 Nội dung ghi bảng (học sinh tự ghi theo giáo viên) BÀI: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. Vật dẫn trong điện trường: Trạng thái cân bằng điện: Chúng ta chỉ xét vật dẫn không có dòng điện, lúc đó vật dẫn cân bằng tĩnh điện hay gọi tắt là vật dẫn cân bằng điện. Điện trường trong vật dẫn tích điện: Bên trong vật dẫn điện trường bằng không à dùng làm màn chắn tĩnh điện. Cường độ điện trường tại một điểm trên mặt ngoài vật dẫn vuông góc với mặt vật à vẽ hình 6.1 Trả lời C1 Điện thế của vật dẫn tích điện: Làm TN 6.2 à điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau Điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn thì bằng nhau (vì E = 0 Þ U = 0). Ta nói vật dẫn cân bằng điện là vật đẳng thế. Sự phân bố ở vật dẫn tích điện: Làm TN hình 6.3 àmột vật rỗng (hoăc đặc) nhiễm điện , thì điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật. Ở những chỗ lồi của mặt vật dẫn, điện tích tập trung nhiều hơn; ở những chỗ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất ; ở những chỗ lõm hầu như không có điện tích à dùng làm cột chống sét. điện môi trong điện trường: Trong điện môi không có điện tích tự do. Khi điện môi được đặt trong điện trường , các nguyên tử hay phân tử của điện môi bị phân cực (do nhiễm điện hưởng ứng). Trong điện môi xuất hiện điện trường ngược chiều . Điện trường tổng hợp Etình hình nhỏ hơn E. Các điện môi khác nhau thì sự phân cực cũng khác nhau Thí dụ: Điện môi giữa hai bản tụ điện phẳng. Học sinh: Tổ chức các hoạt động dạy học: Hoạt động 1: khảo sát tính chất của vật dẫn trong điện trường Hoạt động của HS Hoạt động của GV Nhắc lại mối liên hệ giữa E và U Theo dõi bài giảng, nghe giáo viên đặt vấn đề Làm thí nghiệm H6.2 Trả lời câu hỏi của giáo viên để rút ra kết luận. Học sinh ghi bài và vẽ H6.1 Đọc câu hỏi C1 Làm TN 6.3 và trả lời câu hỏi Làm TN6.4 ở các vị trí khác nhau Nhắc lại mối liên hệ giữa E và U Đưa ra khái niệm vật dẫn cân bằng điện: cụ thể ta chỉ khảo sát trường hợp vật dẫn không có dòng điện. Nếu vật dẫn được đặt trong điện trường thì nó sẽ có những tính chất nào? Vật tích điện bên trong hay bên ngoài vật dẫn? Cường độ điện trường của nó có hướng như thế nào? Có thể tiếp xúc với bề mặt vật dẫn được không? Tại sao? Từ đó rút ra kết luận Điện thế tại mọi điểm trên mặt ngoài vật dẫn có giá trị như thế nào? Có nhận xét gì về điện trường bên trongvật dẫn? liên hệ giữa E và U à vật dẫn là vật đẳng thế Nếu các vật đo đặt trong hộp rỗng thì có bị ảnh hưởng của điện trường ngoài không? à hộp đó là màn chắn tĩnh điện. Các em thấy điều này ứng dụng gì trong thực tế? Nếu HS không trả lời được thì gợi ý : vật có còn đẳng thế không? Vậy đối với vật dẫn tích điện thì điện tích của chúng được phân bố như thế nào? Có nhận xét gì về sự phân bố điện tích ở chỗ lồi, lõm, nhọn? Tại sao cột thu lôi phải nhọn? Ngoài ra còn ứng dụng nào trong thực tế? Hoạt động 2: khảo sát tính chất của điện môi trong điện trường Hoạt động của HS Hoạt động của GV Trả lời câu hỏi của giáo viên để rút ra kết luận. Thế nào là điện môi? Cho ví dụ. Nhắc lại hiện tượng hưởng ứng điện. Nếu điện môi được đặt trong điện trường giữa hai tấm kim loại phẳng thì nó sẽ có những tính chất nào? Dưới tác dụng của điện trường các nguyên tủ hay phân tử phân bố như thế nào? Bên nào tích điện dương và bên nào tích điện âm? Mở rộng: có mấy loại điện môi? (trong hoá học đã học). Nếu đặt trong một điện trường giống nhau thì sự phân bố của chúng có giống nhau hay không? Tại sao? Các loại điện môi giống nhau thì sự phân bố điện tích giống nhau không? Hoạt động 3: khảo sát tính chất của điện môi trong điện trường Hoạt động của HS Hoạt động của GV Trả lời các câu hỏi và làm bài tập trong SGK Câu 1: Cường độ điện trường trong vật dẫn cân bằng điện có độ lớn không đổi Hiệu địen thế giữa hai điểm trong vật dẫn cân bằng điện có trị số không đổi Vectơ cường độ điện trường vuông góc tại mội điểm trên mặt vật dẫn cân bằng điện Vectơ cường độ điện trường có cùng độ lớn và vuông góc tại mọi Câu 2: ở mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện , cường độ điện trường có giác trị như nhau cường độ điện trường có giá trị bằng không ở mọi điểm bên tron mặt vật Vật dẫn cân bằng điện là vật dẫn không mang điện tích B và C đúng. Rút kinh nghiệm: